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FR4 PCB

FR4 PCB

FR-4:複合プリント基板製造材料および評価単位の意味。

電子工学では、異なる基板材料が用途特性に基づいて選択される。例えば、高周波回路にはロジャース、RF回路にはテフロンが使われる(FR4と他のPCB材料との比較は後述)。一般的に、私たちは基板材料の名前に基づいて回路基板を参照します。PCBにおけるFR-4には二重の意味がある:

  • 基材としては ガラス繊維強化エポキシ積層板.
  • として 耐火等級FR-1、FR-2、FR-3、FR-4を含む。
 

費用対効果の高いプロジェクトでは、FR-4を使って回路基板を構成するのが賢明な選択だ。FR-4は UL94V-0規格十分な機械的強度と自己消火能力を備えています。ここでは、FSテクノロジー社について詳しく説明する。 製造能力 が、FR-4材料仕様も提供します。お客様のプロジェクトで使用する基板材料を選定中であっても、また、FR-4材料の仕様書をお探しの場合でも、お気軽にお問い合わせください。 FR-4 PCBソリューションこの情報はきっと役に立つだろう!

信頼できるFR4プリント基板メーカー-FSテクノロジー

貿易と製造を分離した従来の中国企業とは異なり、FSテクノロジーは総合的な企業である。 PCBAメーカー は、エンジニアリング、調達、販売、生産、組立を含む様々な部門と連携しています。この統合により、国内外のお客様の総合的なニーズにお応えしています。FR-4のような伝統的な基板材料で、私たちは強力な経験ベースを持っており、画期的な技術によって他のメーカーとは一線を画しています。

長期的な協力関係を重視するメーカーとして、「品質」、「サービス」、「価格」を3つの柱として、つまり、お客様が高品質の製品を入手できるように、より良いサービスをより低いコストで提供します。このようなサービス理念のもと、多くのご注文をいただき、常に高い評価をいただいております。当社の主な強みは以下の通りです:

  • 幅広いサービス デザインから納品まで専任の担当者が対応いたしますので、お客様は販売に専念していただけます。
  • カスタマイズされたソリューション: プロジェクトの具体的な段階に応じたソリューション。
  • 柔軟なカスタマイズ: 1-56層FR-4プリント基板、ブラインド/埋込/マイクロビア、SMT+THT、ファインピッチ加工、各種 表面仕上げなどなど。
  • 費用対効果: サプライチェーンパートナーと緊密に協力し、最適化ソリューションを設計する。
  • 品質だ: 年中無休のオンライン・カスタマーサービス + ポイント・ツー・ポイントのサポート + 明確なプロセス + 高品質の素材
  • 資格: IATF16949やISO13485など、業界で要求される認証を提供。
  • スピードだ: デジタル自動生産 + 簡素化されたプロセス + 高い生産能力 + カスタマイズされた出荷ソリューション。
AOI検査 FR4 PCBボード

FR4基板材料パラメータ

正しい選択 サーキットボード・タイプ 基板材料のパラメータに基づいて、お客様のプロジェクトに最適な方法を選択することが最良の戦略です。以下は、FS Technologyが提供する従来のFR4のパラメータ表です:

パラメーター表

テスト項目加工条件単位パフォーマンス・パラメーター
参考値代表値
TgDSC≥130140
可燃性C-48/23/50-V-0V-0
E-24/125
体積抵抗率浸漬後MΩ-cm≥10^62.0*10^8
E-24/127≥10^35.0*10^8
表面抵抗率浸漬後≥10^43.0*10^7
E-24/125≥10^35.0*10^7
アンチアークD-48/50+D-0.5/23S≥60115
誘電破壊D-48/50+D-0.5/23KV≥4055
誘電率 (1MHZ)C-24/23/50-≤5.44.7
誘電損失角度 (1MHZ)C-24/23/50-≤0.0350.01
曲げ強度ホリゾンタルAマーパ≥415450
ポートレート≥345400
吸水率D-24/23%≤0.50.1
ClJPCA-ES-01-2003-Standard%≤0.090.05
BrJPCA-ES-01-2003-Standard%≤0.090

備考

  • すべてのテストデータはIPC-4101/92規格に準拠
  • サンプルの厚さ:1.6mm
  • C=湿度の高い状態
  • D = 蒸留水への浸漬
  • E=温度条件
  • Tg=ガラス転移温度、高温で軟化変形を起こし、機械的・電気的特性が急激に低下する。

パラメータ説明

ガラス転移温度

温度は重要な測定項目である。 エレクトロニック・プロジェクトここでは主に、TG値として知られるガラス転移温度について説明する。TG値が高いほど サーキットボード は、その物理的および電気的特性に影響を与えることなく、より高い温度環境で連続的に動作することができます。通常、FR4 PCBの最高動作温度は約130 °Cですが、FS Technologyは、特定の機能のためにFR4 PCB上に部品を組み立てる必要があり、これらの部品の最高動作温度が130 °Cより低い可能性があるため、100 °Cを超えないことを推奨しています。

熱伝導率

FR4材は熱伝導率が約0.3W/(m・K)であるのに対し、金属基板材は385W/(m・K)(銅など)に達する。これは、設計の最適化にもかかわらず、完全には埋められない材料特性の大きな隔たりを表している。放熱を改善する一つの方法は、放熱孔の数を増やすことである。しかし、ある一定の数に達すると、そのメリットは減少する。さらに、配線の最適化、トレース厚の増加、十分な分散化も必要である。 発熱部品の配置 この問題に対処するために採用することができる。

厚み

厚さは、特定のアプリケーションや設計要件に応じて異なる場合があります。一般的に、FR4 PCBは0.2mmから6.0mm以上の厚さで利用可能です。より薄いPCBは、モバイル機器やウェアラブル技術など、スペースが限られたアプリケーションで使用されることが多く、より厚いPCBは、産業機器や軍事機器など、より高い耐久性と強度を必要とするアプリケーションで使用されます。FR4 PCBの厚さは、インピーダンスやキャパシタンスなどの電気的特性にも影響するため、設計要件を慎重に検討し、アプリケーションに適した厚さを選択することが重要です。

密度

FR4 PCBの密度は、基板の厚さと層数によって異なります。通常、FR4材料の密度は1.85g/cm³ですが、PCBの実際の密度は設計と製造プロセスによって異なる場合があります。

PCBの層数も密度に影響します。単層FR4 PCBは多層FR4 PCBよりも密度が低くなりますが、これは後者の方が銅と絶縁材の層が多いためです。銅層の厚さもPCBの密度に影響し、銅層が厚いほどボード全体の重量と密度が高くなります。

吸湿性

吸湿性とは、湿度の高い環境で基板が吸収する水分量のことです。吸湿性が低いほど、材料の吸湿量が少なく、湿度の高い環境でも誘電性能を維持でき、腐食、剥離、マイクロクラック、電気的短絡などの問題を防ぐことができます。

機械的特性

FR4基材は優れた機械的特性を示し、引張強さは345~414MPa、曲げ強さは483~586MPaである。その結果、寸法安定性、耐振動性、耐物理的衝撃性が向上する。

FR4 PCBボードの種類

高い TG FR4

高TGプリント基板 ガラス転移温度とは、材料が硬いガラスのような状態から、より柔軟なゴムのような状態に変化する温度である。これは通常、材料の組成を変えたり、製造工程を改良することで達成される。従来のFR4材料のTG値が約130-140℃であるのに対し、High-TG FR4は170-180℃のTG範囲を誇っている。この変更により、高温に耐える能力が強化され、パワーエレクトロニクスの用途に適している、 LED照明および自動車用電子機器。

ハロゲンフリーFR4

ハロゲン・フリー」という用語は、一般に次のような意味で使われる。 回路基板基板 臭素、ヨウ素、塩素などの周期律表のハロゲン元素を含まないもの。これらのハロゲン元素は、回路基板の難燃性を高めることができる反面、燃焼時に有害なガスを発生させるため、難燃性規格に違反する。 RoHS指令.

性能を損なうことなくハロゲン元素の使用を避けるため、FSテクノロジーはリンやリン-窒素のような代替材料を採用しています。これらのハロゲンフリーFR4プリント基板のガラス転移温度は通常約150℃で、分解温度は約330℃です。このため、このタイプのFR4基板は、燃焼時の有害な煙を低減することを目的としたデバイスに非常に適しています。

多層回路

FR-4がプリント基板業界で高い人気を誇る理由のひとつに、優れたコストパフォーマンスのほかに、加工のしやすさがある。ご存知のように、回路の積層が複雑になればなるほど、その構成は難しくなる。しかし、FR-4素材は十分な機械的特性を有しており、ほとんどのメーカーは加工技術を熟知している。その結果、多層回路を実現できることが多い。例えば、FSテクノロジーでは、1-56層のFR4多層プリント基板を低コストで容易に入手することができます。この利点により、より高密度な回路構造を実現できる。さらに、ベア基板製造における加工の容易さは、アセンブリにも及んでいます。

厚銅 FR-4 PCB

厚銅FR4 PCBとは、従来のFR4基板材料に厚い銅層を追加することで、回路基板の導電性と放熱性を大幅に向上させる技術を指す。特に電源回路やモーター制御回路などの大電流・大電力用途に適している。

しかし、性能の向上は重量とコストの増加につながる可能性があることに注意することが重要です。FR4 PCB をより厚い銅で設計する場合、回路のインピーダンス・マッチングを確実にするため、インピーダ ンスの制御された配線を考慮することをお勧めします。さらに、適切な銅の厚さを選択することは、プロジェクトの成功にとって非常に重要です。FSテクノロジーの プリント基板銅板厚ガイドこれは、あなたの設計プロジェクトに貴重なガイダンスを提供します。

曲げられるボード

まず、次の組み合わせがある。 リジッド・フレックスPCBリジッド部分とフレキシブル部分を巧みに接続し、高い信頼性を維持しながら、回路基板に曲げや屈曲機能を持たせます。一般的に、リジッド部分の材料としてFR4を選択するのは、必要な機械的特性を有しており、コストが比較的低く、費用対効果の高いプロジェクトに貢献するためです。

もうひとつの選択肢は セミフレックスPCBこれは、ある程度の柔軟性が必要な部分を加工するために、深いフライス加工技術を使用するものである。このアプローチは、FR4材料に関連する加工のしやすさに基づいている。

Fr4 PCBまたはその他

FRシリーズ

FR(難燃)シリーズには現在、FR1、FR2、FR3、FR4、FR5の5種類の素材がある。数字は難燃性を表し、数字が大きいほど難燃性が強いことを示す。

  • FR1: フェノール樹脂と紙で構成され、最もコスト効率が高く、低電圧、低周波の用途によく使用される。
  • FR2: フェノール樹脂とコットンから作られ、FR1よりも機械的性能が高く、応用範囲が広い。
  • FR3: エポキシ樹脂と紙で構成され、高電圧と高周波のアプリケーションに使用できるが、その能力は限られている。
  • FR4: エポキシ樹脂とガラス繊維で構成され、コストパフォーマンスの高さからFRシリーズの中で最も広く使用されている。
  • FR5: エポキシ樹脂とガラス繊維で構成され、性能はFR4より若干良いが、価格は高い。

VSセラミック

セラミック基板 は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、炭化ケイ素などの基板材料で構成されている。厳しい信号伝送が要求されるアプリケーションで幅広く使用されています。

  • FR4と比較して、セラミックベースのPCBはかなり高い熱伝導率を提供します。酸化アルミニウムを使用しているかどうか、 窒化アルミニウムまたは炭化ケイ素のセラミックPCBは熱放散に優れ、FR4 PCBの熱管理に使用されるビアや金属層のような機能の必要性を排除します。
  • FR4は十分な電気的性能を発揮しますが、セラミックと比較すると見劣りします。しかし、セラミックPCBは製造コストが高いことに注意する必要があります。そのため、医療、軍事、基地局建設分野など、価格と収益性が高い電子機器プロジェクトに適しています。
  • セラミック素材は本質的に壊れやすいため、このような構造になっている。 多層セラミックPCB は難しいかもしれない。多層構造の場合、次のことを考慮するのが望ましい。 ロジャースのセラミックシリーズ セラミックベースの代替品として

VSアルミニウム

アルミ基板 の中で最も一般的である。 メタルPCB.通常、銀白色に見え、曲がる性質があり、LED業界で一般的に使用されている。

  • 価格面では、FR4はアルミPCBに比べてコスト効率が高く、メタルPCBの中では予算に優しい選択肢の一つである。
  • アルミニウムベースのPCBは加工が難しく、放熱を主目的とするため、一般的に単層または二層構造となっている。
  • 熱性能に関しては、アルミPCBはFR4 PCBをはるかに凌駕します。これは、熱放散でハイパワープロジェクトを支援し、その主な利点です。
  • アルミニウムは、優れた放射線遮蔽能力を持つ素材である。 ボード上の部品を防ぐ 電磁波の影響を受けないようにする。

VSロジャース

ロジャースラミネートは、ロジャース・コーポレーションが開発・製造する高性能材料である。コストが高いため、通常、信号伝送とシグナルインテグリティの面で従来の材料の限界を補うために、より高度な電子機器に使用される。

  • 費用対効果の面では、FR4はロジャースを大きく上回っている。
  • 熱管理、インピーダンス制御、誘電率、誘電損失など、性能面でロジャースは優れています。
  • 用途としては、FR4は電話やコンピュータのような一般的な電子機器に適している。 ロジャースPCB コミュニケーション分野で輝く。
  • ロジャースの素材シリーズは、プロジェクトのデザイン目標を達成するための、より多くの選択肢を提供します。

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